Messtechnik für die plastische Umformung

Ausgestattet mit Stanz-, Biege- und Schneidefunktionen kann eine Umformmaschine kontinuierlich Teile wie Federn, Klemmen, Ringe und Spulen aus Draht- und Bandmaterial herstellen. Vor dem Aufkommen von Umformmaschinen mussten die Teile nach dem Schneiden des Drahtmaterials durch zahlreiche Prozesse fertig bearbeitet werden. Dies führte zu erhöhtem Materialverlust und längeren Verarbeitungszeiten. Im Gegensatz dazu ziehen Umformmaschinen die erforderliche Länge des Bandmaterials heraus und verarbeiten es mit hoher Geschwindigkeit automatisch zum gewünschten Teil. Umformmaschinen können auch Materialien ohne Abfall verwenden und ohne Umrüsten weiterarbeiten.

Die auf Umformmaschinen hergestellten Metallteile umfassen heute eine Vielzahl von Produkten, darunter Automobilteile, elektrische und elektronische Komponenten, Baumaterialien und Beschläge aus Metall sowie stationäre Produkte. Die speziellen Umformmaschinen, die für die Herstellung von Federn verwendet werden, werden als Drahtformmaschinen oder Federformmaschinen bezeichnet. In den letzten Jahren haben sich Umformmaschinen zunehmend der numerischen Steuerung (CNC) und der Multifunktionalität zugewandt, um mit Hilfe von Servomotoren Teile mit komplexen Formen präzise und schnell herstellen zu können. Darüber hinaus bieten einige neuere Modelle alles aus einer Hand, vom Biegen über das Nieten und Schweißen bis hin zur Montage.

Standardmäßige Maschinen zum plastischen Umformen verwenden pneumatische oder hydraulische Methoden, um Drähte zu formen. Sie verwenden eine numerische Steuerung (CNC), um die Bewegungen der Maschine zu steuern. Bei der pneumatischen Methode wird Druckluft oder Gas als Energiequelle für die CNC-Maschine verwendet, während bei der hydraulischen Methode Öl oder Wasser unter Druck verwendet wird.

Eine Vier-Schieber-Maschine zur plastischen Umformung ist eine Maschine, die den Umformungsprozess mit anderen Bearbeitungen kombiniert. „Vier Schieber“ bezieht sich auf die Tatsache, dass die Maschine vier Achsen hat, mit denen sie arbeitet. Dank der vier Achsen kann sie vier Werkzeuge gleichzeitig einsetzen. Dadurch wird der Umformprozess beschleunigt, da er in weniger Schritten und mit weniger Energie als bei einer Standardmaschine durchgeführt werden kann.

Das Verfahren der plastischen Umformung besteht aus vier Schritten: Ziehen, Richten, Formen und Nachbearbeitung. Das erste Verfahren ist das Ziehen, bei dem der Draht durch eine Matrize gepresst und am anderen Ende wieder herausgezogen wird. Durch diesen ersten Schritt wird der Draht dünner.

Der nächste Schritt ist das Richten, d. h. das Begradigen des Drahtes, um eventuelle Verformungen zu beseitigen. Danach folgt das Formen, bei dem die Maschine den Draht formt. Der letzte Schritt ist die Nachbearbeitung, bei der der Draht weiter bearbeitet wird, um sein Aussehen, seine Korrosionsbeständigkeit oder seine elektrische Leitfähigkeit zu verbessern.

Der Draht muss vor und nach der plastischen Umformung gemessen werden. Die Verwendung eines Messprojektors ist für die Messung von Drähten ideal, da Drähte so dünn sind, dass sie mit Handmessgeräten schwer zu messen sind. Die Digitalen Messprojektoren der Modellreihe IM von KEYENCE, die den Außendurchmesser eines Drahtes, den Teilungsdurchmesser und andere Form- und Lagetoleranzen messen können, werden als Bildmesssysteme bezeichnet.

Das IM ist einfach: Es genügt, den Draht auf den Objekttisch zu legen und die Messtaste zu drücken. Der Objekttisch kann bis zu 100 Teile fassen und das IM positioniert seine Kamera automatisch so, dass der Draht in jedem Winkel gleichmäßig gemessen wird.